Etude de l'activité électrique des systèmes orageux à l'aide du modèle méso-NH

par Christelle Barthe

Thèse de doctorat en Physique de l'atmosphère

Sous la direction de Frank Roux et de Jean-Pierre Pinty.

Soutenue en 2005

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    Le schéma électrique de Méso-NH est composé de trois parties : l'évolution des charges électriques, le calcul du champ électrique et les éclairs. L'électrisation du nuage se fait principalement par le mécanisme non-inductif. Le processus inductif entre en jeu lorsqu'un champ électrique intense existe dans le nuage. Lorsque le champ électrique dans le nuage atteint une valeur seuil, un éclair est déclenché et il se propage selon un leader bidirectionnel. Les branchements sont générés selon un schéma stochastique qui obéit à une loi fractale déduite des modèles de rupture diélectrique. Des relations entre la dynamique, la microphysique et l'électricité sont mises en évidence sur différents cas d'étude. Des bilans sont effectués sur la ligne de grains en 2D, alors que la supercellule et la multicellule sont l'occasion de réaliser des tests de sensibilité sur l'électrisation et les éclairs. La production de NOx par les éclairs est illustrée sur un orage de STERAO.

  • Titre traduit

    Study of the thunderstorm electrical activity with the model Méso-NH


  • Résumé

    The electrical scheme of Méso-NH is made up with three parts: the electric charges evolution, the electric field computation and the lightning flashes. The non-inductive process is the main mechanism to electrify the cloud. The inductive mechanism becomes efficient when there is an intense electric field in the cloud. When the electric field in the cloud is higher than a threshold, a lightning flash is triggered and propagates following a bidirectional leader. Branches are generated with a stochastic algorithm and they obey a fractal law deduced from dielectric breakdown models. Relationships between dynamics, microphysics and electricity are underlined with different cases. Budgets are realized with a tropical squall line in 2D. Simulations of the supercellular and of the multicellular storms are done in 3D with sensitivity tests on the electrification and the lightning flash schemes. Then NOx production by lightning flashes is illustrated on the July 10 STERAO storm.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (179 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 167-178

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  • Bibliothèque :
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2005TOU30144
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  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 2005/OMP/01004
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